গাছপালা থেকে কার্বন ফাইবার
কার্বন ফাইবার আমাদের জীবনের অনেক ক্ষেত্রে বিপ্লব ঘটিয়েছে যেমন সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং, এভিয়েশন এবং সামরিক শিল্প। তারা ইস্পাতের চেয়ে পাঁচগুণ শক্তিশালী এবং এখনও খুব হালকা। তারা, দুর্ভাগ্যবশত, তুলনামূলকভাবে ব্যয়বহুল। কলোরাডোর জাতীয় পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি পরীক্ষাগারের গবেষকদের একটি দল পুনর্নবীকরণযোগ্য উত্স থেকে কার্বন ফাইবার উত্পাদন করার জন্য একটি প্রযুক্তি তৈরি করেছে। এর জন্য ধন্যবাদ, তাদের মূল্য উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা এবং একই সাথে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হ্রাস করা সম্ভব।
কার্বন ফাইবারগুলি উচ্চ দৃঢ়তা, উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি এবং কম ওজন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এই বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, তারা বহু বছর ধরে নির্মাণ সহ ব্যবহার করা হয়েছে। বিমান, স্পোর্টস কার, সেইসাথে সাইকেল এবং টেনিস র্যাকেট। এগুলি পেট্রোলিয়াম উত্সের পলিমারগুলির পাইরোলাইসিস প্রক্রিয়াতে প্রাপ্ত হয় (প্রধানত পলিঅ্যাক্রাইলোনিট্রিল), যা অক্সিজেন ছাড়া এবং উচ্চ চাপে 3000 ℃ পর্যন্ত তাপমাত্রায় পলিমার ফাইবারগুলিকে অনেক ঘন্টা গরম করার মধ্যে থাকে। এটি সম্পূর্ণরূপে ফাইবারকে কার্বনাইজ করে - কার্বন ছাড়া আর কিছুই অবশিষ্ট থাকে না। এই উপাদানের পরমাণুগুলি একটি ক্রমানুসারে ষড়ভুজ গঠন করে (গ্রাফাইট বা গ্রাফিনের অনুরূপ), যা কার্বন ফাইবারের অসাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য সরাসরি দায়ী।
আমেরিকানরা পাইরোলাইসিস স্টেজ নিজেই পরিবর্তন করার পরিকল্পনা করে না। পরিবর্তে, তারা তাদের প্রধান কাঁচামাল, পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল তৈরির উপায় পরিবর্তন করতে চায়। এই পলিমারের সংশ্লেষণের জন্য অ্যাক্রিলোনিট্রিল প্রয়োজন, যা বর্তমানে অপরিশোধিত তেল প্রক্রিয়াকরণের ফলে গঠিত হয়। কলোরাডোর বিজ্ঞানীরা এটিকে জৈব খামারের বর্জ্য দিয়ে প্রতিস্থাপন করার প্রস্তাব করছেন। এই ধরনের জৈববস্তু থেকে নিষ্কাশিত শর্করা নির্বাচিত অণুজীব দ্বারা গাঁজন করা হয় এবং তারপর তাদের পণ্যগুলি অ্যাক্রিলোনিট্রিলে রূপান্তরিত হয়। উৎপাদন স্বাভাবিকভাবে চলতে থাকে।
এই প্রক্রিয়ায় নবায়নযোগ্য কাঁচামালের ব্যবহার বায়ুমণ্ডলে গ্রীনহাউস গ্যাস নির্গমন কমাতে সাহায্য করবে। বাজারে পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রাইলের প্রাপ্যতাও বাড়বে, যা এর উপর ভিত্তি করে কার্বন ফাইবারের জন্য কম দামের দিকে পরিচালিত করবে। এটি শুধুমাত্র এই পদ্ধতির শিল্প ব্যবহারের জন্য অপেক্ষা করা অবশেষ।
উত্স: popsci.com, ছবি: upload.wikimedia.org
